基于Hybrid-LCA模型的秸秆草砖建筑生命周期碳排放研究

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建筑全生命周期的能耗占社会能源总消耗的比例居高不下,是温室气体的主要源头之一,已经引起世界各国的关注,建筑碳减排将是全球中长期温室气体减排的重点。草砖作为一种天然的建筑材料被广泛应用于世界各地的生态建筑中。近20年来,我国秸秆草砖建筑的研究与建造也从未停歇。其保温性能优异、就地取材等优势得到一致认可,并能够显著降低建筑全生命周期碳排放。本文在生命周期评价方法的基础上,提出基于混合生命周期(Hybrid-LCA)的建筑碳排放计算方法,旨在量化研究国内秸秆草砖建筑生命周期碳排放,发掘不同结构形式的秸秆草砖建筑的优势与不足。首先,本文对生命周期理论的发展与研究框架、生命周期理论在建筑碳排放方面的应用,以及国内外秸秆草砖技术、秸秆草砖建筑生命周期已有的相关研究进行梳理。并分析总结了目前建筑生命周期碳排放研究的不足与问题。其次,详细介绍了当下建筑碳排放源以及建筑碳排放最常用的计量方法,分别为基于过程的清单分析法和基于投入产出表的投入-产出法。并通过《2012中国投入产出表》、《2013能源统计年鉴》计算相关部门隐含碳排放系数。针对目前研究的不足,引入混合生命周期碳排放计算模型,用投入产出数据替代过程分析中的缺失数据,罗列出混合生命周期碳排放计算公式。第三,以我国现存的且经过时间检验的实用型秸秆草砖建筑为例,运用混合生命周期方法计算四种不同结构的秸秆草砖建筑生命周期碳排放。这四类秸秆草砖建筑分别为砖混结构、木结构、轻钢自承重结构和钢框架结构。并与当下传统建材建造的房屋对比,计算秸秆草砖在农村建筑应用中的碳减排效果。另外,将秸秆草砖作为碳库,计算并评价其在建筑中封存CO2的能力。最后,根据我国统计资料,总结分析秸秆草砖在未来农村建筑的应用前景与减排潜力,提出未来农村建筑在建材选择方面的策略。
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